[發明專利]一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統

在審

• 申請號: 202210569745.4
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114967619A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 蘇昊;何衛平
• 申請（專利權）人: 常州紡織服裝職業技術學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 雍常明

1.一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，包括數據存儲系統、數據采集系統、數據孿生系統和交互監測管理系統；

所述數據孿生系統分別與數據存儲系統、數據采集系統和交互監測管理系統通信連接；所述數據存儲系統和數據采集系統通信連接；所述數據存儲系統和交互監測管理系統通信連接；

所述數據存儲系統用于存儲各類工業設備的相關信息；所述相關信息包括設備物理信息、設備基礎信息、設備磨損量信息和設備實時運行信息；

所述數據采集系統用于實時采集各級各類工業設備的設備實時運行信息，并傳輸至數據孿生系統中；

所述數據孿生系統用于根據所述數據存儲系統中的各類工業設備的相關信息對各級各類工業設備進行虛擬仿真，構建虛擬工廠孿生體，同時根據所述數據采集系統采集到的信息對虛擬工廠孿生體進行動態更新；

所述交互監測管理系統用于根據所述虛擬工廠孿生體對各級各類工業設備進行可視化數據監測和動態管理。

2.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據存儲系統包括設備物理數據庫和設備信息數據庫；所述設備物理數據庫用于存儲各級各類工業設備的設備物理信息；所述設備物理信息包括設備幾何結構、設備材料屬性、外觀顏色、體積重量和結構尺寸；所述設備信息數據庫用于存儲各級各類工業設備的設備基礎信息；所述設備基礎信息包括設備用途、設備品牌、設備型號、設備編號和設備使用廠間。

3.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據孿生系統包括仿真構建模塊和虛擬孿生體模塊；所述仿真構建模塊用于根據所述設備物理信息和設備基礎信息，并基于三維仿真技術對所述各級各類工業設備進行虛擬仿真，形成虛擬工廠孿生體；所述虛擬孿生體模塊用于演示所述虛擬工廠孿生體。

4.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據采集系統包括網絡監控子系統、SCADA子系統、MES子系統和數據處理子系統；所述網絡監控子系統、SCADA子系統、MES子系統用于采集所述各級各類設備的設備實時運行信息；所述數據處理子系統用于對所述設備實時運行信息進行數據清洗、數據去噪、數據缺失值修復和數據格式統一處理，并輸送至數字孿生系統中。

5.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據孿生系統還包括模型更新模塊，所述模型更新模塊用于根據所述設備實時運行信息對所述虛擬工廠孿生體進行動態化更新；所述可視化監測模塊用于對動態化更新的虛擬工廠孿生體進行數據監測和三維演示，以便實現管理人員實現對物理設備實體的實時動態化的三維監測。

6.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據存儲系統還包括設備磨損數據庫，所述設備磨損數據庫用于存儲所述設備磨損量信息；所述設備磨損量信息是指所述各級各類設備的磨損區間，該磨損區間定義了各級各類設備使用壽命。

7.根據權利要求1所述的一種用于工業設備實時數據監測的孿生系統，其特征在于，所述數據孿生系統還包括模型實驗模塊，所述模型實驗模塊用于根據各級各類設備的磨損區間和設備實時運行信息對虛擬工廠孿生體中的各級各類設備進行虛擬實驗，獲取各級各類設備的虛擬實驗數據；所述交互監測管理系統還包括監測評估模塊、設備控制模塊和設備管理模塊，所述監測評估模塊評估用于根據所述各級各類設備的虛擬實驗數據對各級各類設備使用壽命進行評估，生成各級各類設備評估報告；所述設備控制模塊根據用于所述各級各類設備評估報告對各級各類設備進行過程控制；所述設備管理模塊根據所述各級各類設備評估報告對各級各類設備進行設備管理。